网络切片配置方法、装置以及存储介质转让专利
申请号 : CN202010111423.6
文献号 : CN113300861B
文献日 : 2022-05-03
发明人 : 梅承力 , 张蕾 , 夏旭 , 赵一荣
申请人 : 中国电信股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种网络切片配置方法,包括:获取与用于建立网络切片的虚拟网络请求相对应的、具有传输时延要求的服务功能路径SFP并建立SFP路径集合;
根据路径长度信息和时延指标信息确定所述SFP路径集合中的所述SFP的映射顺序;
基于所述映射顺序,按照数据传输的方向依次为每条所述SFP中的虚拟节点建立候选物理节点集合,包括:
获取所述SFP当前需映射的第一虚拟节点;获取所述第一虚拟节点在所述SFP中的前一个和后一个虚拟节点,分别为第二虚拟节点和第三虚拟节点;
判断所述第二虚拟节点和所述第三虚拟节点是否已完成映射,基于判断结果建立所述第一虚拟节点的候选物理节点集合,包括:如果所述第二虚拟节点和所述第三虚拟节点未完成映射,在物理网络中选取计算资源容量大于所述第一虚拟节点的计算资源需求的第一物理节点集合,将所述第一物理节点集合作为所述候选物理节点集合;
在所述候选物理节点集合中的每个候选物理节点被虚拟节点映射后,计算与形成的虚拟链路相对应的物理链路的实际时延;
基于所述实际时延从所述候选物理节点集合中选取候选物理节点进行所述SFP的虚拟节点映射以及相关的虚拟链路映射,用以对所述SFP进行映射。
2.如权利要求1所述的方法,所述根据路径长度信息和时延指标信息确定所述SFP路径集合中的所述SFP的映射顺序包括:基于路径长度对所述SFP路径集合中的所述SFP进行降序排序;
其中,如果具有路径长度相同的多个SPF,则基于所述时延指标对此多个SPF进行升序排序。
3.如权利要求1所述的方法,所述基于判断结果建立所述第一虚拟节点的候选物理节点集合包括:
如果所述第二虚拟节点已映射至第二物理节点,则获取第二物理节点集合;其中,所述第二物理节点集合包括:与第二物理节点之间的距离小于预设的距离阈值的其他物理节点;
如果所述第三虚拟节点已映射至第三物理节点,则获取第三物理节点集合;其中,所述第三物理节点集合包括:与第三物理节点之间的距离小于预设的距离阈值的其他物理节点;
将所述第二物理节点集合和所述第三物理节点集合的并集作为所述候选物理节点集合。
4.如权利要求3所述的方法,所述在所述候选物理节点集合中的每个候选物理节点被虚拟节点映射后,计算与形成的虚拟链路相对应的物理链路的实际时延包括:遍历所述候选物理节点集合,当所述第一虚拟节点映射至所述候选物理节点集合中的一个候选物理节点,计算此候选物理节点分别与所述第二物理节点、第三物理节点之间的物理链路的实际时延;
所述基于所述实际时延从所述候选物理节点集合中选取候选物理节点进行所述SFP的虚拟节点映射包括:
选取所述实际时延最小的候选物理节点作为所述第一虚拟节点映射的物理节点。
5.如权利要求4所述的方法,所述计算此候选物理节点分别与所述第二物理节点、第三物理节点之间的物理链路的实际时延包括:如果所述第二虚拟节点已映射至第二物理节点并且所述第三虚拟节点已映射至第三物理节点,则获取所述候选物理节点与所述第二物理节点之间的物理链路的第一时延、所述候选物理节点与所述第三物理节点之间的物理链路的第二时延,将所述第一时延和所述第二时延之和作为所述实际时延;
如果仅有所述第二虚拟节点映射至第二物理节点,则将所述实际时延确定为所述第一时延;
如果仅有所述第三虚拟节点映射至第三物理节点,则将所述实际时延确定为所述第二时延。
6.一种网络切片配置装置,包括:路径获取模块,用于获取与用于建立网络切片的虚拟网络请求相对应的、具有传输时延要求的服务功能路径SFP并建立SFP路径集合;
映射顺序确定模块,用于根据路径长度信息和时延指标信息确定所述SFP路径集合中的所述SFP的映射顺序;
候选节点获取模块,用于基于所述映射顺序,按照数据传输的方向依次为每条所述SFP中的虚拟节点建立候选物理节点集合;
其中,所述候选节点获取模块,包括:虚拟节点确定单元,用于获取所述SFP当前需映射的第一虚拟节点;获取所述第一虚拟节点在所述SFP中的前一个和后一个虚拟节点,分别为第二虚拟节点和第三虚拟节点;
物理节点确定单元,用于判断所述第二虚拟节点和所述第三虚拟节点是否已完成映射,基于判断结果建立所述第一虚拟节点的候选物理节点集合;
其中,所述物理节点确定单元,还用于如果所述第二虚拟节点和所述第三虚拟节点未完成映射,在物理网络中选取计算资源容量大于所述第一虚拟节点的计算资源需求的第一物理节点集合,将所述第一物理节点集合作为所述候选物理节点集合;
时延确定模块,用于在所述候选物理节点集合中的每个候选物理节点被虚拟节点映射后,计算与形成的虚拟链路相对应的物理链路的实际时延;
节点映射处理模块,用于基于所述实际时延从所述候选物理节点集合中选取候选物理节点进行所述SFP的虚拟节点映射以及相关的虚拟链路映射,用以对所述SFP进行映射。
7.如权利要求6所述的装置,其中,所述映射顺序确定模块,用于基于路径长度对所述SFP路径集合中的所述SFP进行降序排序;其中,如果具有路径长度相同的多个SPF,则基于所述时延指标对此多个SPF进行升序排序。
8.如权利要求6所述的装置,其中,所述物理节点确定单元,还用于如果所述第二虚拟节点已映射至第二物理节点,则获取第二物理节点集合;其中,所述第二物理节点集合包括:与第二物理节点之间的距离小于预设的距离阈值的其他物理节点;如果所述第三虚拟节点已映射至第三物理节点,则获取第三物理节点集合;其中,所述第三物理节点集合包括:与第三物理节点之间的距离小于预设的距离阈值的其他物理节点;将所述第二物理节点集合和所述第三物理节点集合的并集作为所述候选物理节点集合。
9.如权利要求8所述的装置,其中,所述时延确定模块,还用于遍历所述候选物理节点集合,当所述第一虚拟节点映射至所述候选物理节点集合中的一个候选物理节点,计算此候选物理节点分别与所述第二物理节点、第三物理节点之间的物理链路的实际时延;
所述节点映射处理模块,用于选取所述实际时延最小的候选物理节点作为所述第一虚拟节点映射的物理节点。
10.如权利要求9所述的装置,其中,所述时延确定模块,具体用于如果所述第二虚拟节点已映射至第二物理节点并且所述第三虚拟节点已映射至第三物理节点,则获取所述候选物理节点与所述第二物理节点之间的物理链路的第一时延、所述候选物理节点与所述第三物理节点之间的物理链路的第二时延,将所述第一时延和所述第二时延之和作为所述实际时延;如果仅有所述第二虚拟节点映射至第二物理节点,则将所述实际时延确定为所述第一时延;如果仅有所述第三虚拟节点映射至第三物理节点,则将所述实际时延确定为所述第二时延。
11.一种网络切片配置装置,包括:存储器;以及耦接至所述存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令,执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述指令被处理器执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。
说明书 :
网络切片配置方法、装置以及存储介质
技术领域
背景技术
个虚拟的端到端网络,为不同业务提供差异化服务保障。移动网络的一类主流业务等对数
据传输的时延有明确的要求,例如视频传输业务、内容分发业务等。但是,现有技术中未提
供对于包含多条具有端到端时延要求的服务功能路径(Service Function Path,SFP)的网
络切片,如何分配底层物理资源进行部署,从而满足用户的时延要求的技术方案。
发明内容
合;根据路径长度信息和时延指标信息确定所述SFP路径集合中的所述SFP的映射顺序;基
于所述映射顺序,按照数据传输的方向依次为每条所述SFP中的虚拟节点建立候选物理节
点集合;在所述候选物理节点集合中的每个候选物理节点被虚拟节点映射后,计算与形成
的虚拟链路相对应的物理链路的实际时延;基于所述实际时延从所述候选物理节点集合中
选取候选物理节点进行所述SFP的虚拟节点映射以及相关的虚拟链路映射,用以对所述SFP
进行映射。
如果具有路径长度相同的多个SPF,则基于所述时延指标对此多个SPF进行升序排序。
SFP中的前一个和后一个虚拟节点,分别为第二虚拟节点和第三虚拟节点;判断所述第二虚
拟节点和所述第三虚拟节点是否已完成映射,基于判断结果建立所述第一虚拟节点的候选
物理节点集合。
于所述第一虚拟节点的计算资源需求的第一物理节点集合,将所述第一物理节点集合作为
所述候选物理节点集合。
理节点集合包括:与第二物理节点之间的距离小于预设的距离阈值的其他物理节点;如果
所述第三虚拟节点已映射至第三物理节点,则获取第三物理节点集合;其中,所述第三物理
节点集合包括:与第三物理节点之间的距离小于预设的距离阈值的其他物理节点;将所述
第二物理节点集合和所述第三物理节点集合的并集作为所述候选物理节点集合。
合,当所述第一虚拟节点映射至所述候选物理节点集合中的一个候选物理节点,计算此候
选物理节点分别与所述第二物理节点、第三物理节点之间的物理链路的实际时延;所述基
于所述实际时延从所述候选物理节点集合中选取候选物理节点进行所述SFP的虚拟节点映
射包括:选取所述实际时延最小的候选物理节点作为所述第一虚拟节点映射的物理节点。
虚拟节点已映射至第三物理节点,则获取所述候选物理节点与所述第二物理节点之间的物
理链路的第一时延、所述候选物理节点与所述第三物理节点之间的物理链路的第二时延,
将所述第一时延和所述第二时延之和作为所述实际时延;如果仅有所述第二虚拟节点映射
至第二物理节点,则将所述实际时延确定为所述第一时延;如果仅有所述第三虚拟节点映
射至第三物理节点,则将所述实际时延确定为所述第二时延。
SFP并建立SFP路径集合;映射顺序确定模块,用于根据路径长度信息和时延指标信息确定
所述SFP路径集合中的所述SFP的映射顺序;候选节点获取模块,用于基于所述映射顺序,按
照数据传输的方向依次为每条所述SFP中的虚拟节点建立候选物理节点集合;时延确定模
块,用于在所述候选物理节点集合中的每个候选物理节点被虚拟节点映射后,计算与形成
的虚拟链路相对应的物理链路的实际时延;节点映射处理模块,用于基于所述实际时延从
所述候选物理节点集合中选取候选物理节点进行所述SFP的虚拟节点映射以及相关的虚拟
链路映射,用以对所述SFP进行映射。
SPF进行升序排序。
分别为第二虚拟节点和第三虚拟节点;物理节点确定单元,用于判断所述第二虚拟节点和
所述第三虚拟节点是否已完成映射,基于判断结果建立所述第一虚拟节点的候选物理节点
集合。
第一物理节点集合,将所述第一物理节点集合作为所述候选物理节点集合。
间的距离小于预设的距离阈值的其他物理节点;如果所述第三虚拟节点已映射至第三物理
节点,则获取第三物理节点集合;其中,所述第三物理节点集合包括:与第三物理节点之间
的距离小于预设的距离阈值的其他物理节点;将所述第二物理节点集合和所述第三物理节
点集合的并集作为所述候选物理节点集合。
述第二物理节点、第三物理节点之间的物理链路的实际时延;所述节点映射处理模块,用于
选取所述实际时延最小的候选物理节点作为所述第一虚拟节点映射的物理节点。
物理节点之间的物理链路的第一时延、所述候选物理节点与所述第三物理节点之间的物理
链路的第二时延,将所述第一时延和所述第二时延之和作为所述实际时延;如果仅有所述
第二虚拟节点映射至第二物理节点,则将所述实际时延确定为所述第一时延;如果仅有所
述第三虚拟节点映射至第三物理节点,则将所述实际时延确定为所述第二时延。
述的方法。
点时,分析了前、后虚拟节点的映射情况,同时结合物理节点的拓扑信息选择映射目标,考
虑了虚拟节点位置信息,使节点与链路协同映射,提高了物理资源的利用效率。
附图说明
本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还
可以根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实
施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属
于本公开保护的范围。
用户的流失。数据传输时延指用户接入点到目标CDN服务器的往返数据传输路径所耗费的
时延。目标CDN服务器不同,服务功能路径(Service Function Path,SFP)或服务功能链
(Service Function Chain,SFC)也不同。
决于物理网络的资源分配,而网络切片的资源分配问题实际是虚拟网络映射问题。对于包
含多条具有端到端时延要求的SFP的网络切片,端到端传输时延是很多业务的重要指标参
数,并且,在一个网络切片内,多条SFP可能会出现交叉复用相同的虚拟功能节点。
网络切片的虚拟网络映射,可以在满足时延要求条件下提高网络资源利用效率。
等功能,采用了网络功能虚拟化管理和编排(NFV MANO,NFV management and
orchestration)架构,实现在专用物理设备上构建虚拟化网络切片实例,以及网络服务的
部署和连接。
化平台基础设施,进行VNF的虚拟资源分配,如虚拟化计算资源、存储资源等。
端到端的SFC业务请求由不同的VNF按照数据传输方向组成,根据需要映射到底层物理网络
进行服务。在映射过程中,考虑到多条SFC可能复用相同的VNF,需要寻找使得SFC高效地部
署到底层物理网络、同时端到端数据传输时延满足业务要求的方案。
进行降序排序,如果具有路径长度相同的多个SPF,则基于时延指标对此多个SPF进行升序
排序。
据包的传输路径。数据可以从中央CDN服务器发送,也可以从MEC CDN服务器发送。一个网络
切片可能包含多个具有传输时延要求的SFP,这些不同的SFP都需要保证数据从目标CDN服
务器到用户端的传输时延满足业务的时延要求。
表示虚拟功能节点集合,每个节点用 表示,ES表示虚拟节点间的虚拟链路集合,每条链路
用 表示。
按照长度降序排列,得到集合L'。排序过程中,如果存在多个路径长度相同的情况,则按照
时延指标升序排列,虚拟网络中可以具有多条具有端到端时延要求的SFP。
候选物理节点集合。资源包括硬件资源等,硬件资源包括计算硬件、存储硬件、网络硬件等,
用以运行虚拟机,承载虚拟网络请求。
将第二物理节点集合和第三物理节点集合的并集作为候选物理节点集合。
部署完成后,第二虚拟节点 映射至第二物理节点 第三虚拟节点 映射至第三物
理节点 第一虚拟节点 的映射目标为第一物理节点
判断结果确定候选物理节点集合C,具体为:如果 均未部署,则在物理网络中选择
计算资源容量大于第一虚拟节点请求的计算资源的第一物理节点集合,可以按照物理节点
的重要程度NI值降序排列,记为C1,作为第一虚拟节点 的候选物理节点集合。
果 已经映射至 并且, 已经映射至 则集合C4=C2∪C3,作为第一虚拟节点
的候选物理节点集合。物理节点之间的距离可以通过跳数定义,d为可调参数且d为正整数,
d为2、3等。
个候选物理节点,计算此候选物理节点分别与第二物理节点、第三物理节点之间的物理链
路的实际时延。
第三物理节点之间的物理链路的第二时延,将第一时延和第二时延之和作为实际时延。
最小的候选物理节点作为第一虚拟节点映射的物理节点。
候选物理节点集合C,假设 映射至候选物理节点上,分别计算候选物理节点至
之间物理链路的实际时延。如果 已经映射至 已经映射至 记候选物理节点
为 计算物理链路的时延和
标。对所有传输时延受限的SFP完成映射处理,即网络切片请求映射结束。
虑一跳节点的最短路径,而本公开综合考虑多跳的最短路径,本公开是面向端到端数据传
输时延约束业务的网络切片部署、配置方案。
情况,同时结合物理节点的拓扑信息选择映射目标;与现有技术中的资源分配算法相比,本
公开考虑了虚拟节点位置信息,同时使节点与链路协同映射,实现了高效的虚拟网络映射。
取模块71获取与用于建立网络切片的虚拟网络请求相对应的、具有传输时延要求的服务功
能路径SFP并建立SFP路径集合。映射顺序确定模块72根据路径长度信息和时延指标信息确
定SFP路径集合中的SFP的映射顺序。候选节点获取模块73基于映射顺序,按照数据传输的
方向依次为每条SFP中的虚拟节点建立候选物理节点集合。
从候选物理节点集合中选取候选物理节点进行SFP的虚拟节点映射以及相关的虚拟链路映
射,用以对SFP进行映射。
对此多个SPF进行升序排序。
获取第一虚拟节点在SFP中的前一个和后一个虚拟节点,分别为第二虚拟节点和第三虚拟
节点。物理节点确定单元732判断第二虚拟节点和第三虚拟节点是否已完成映射,基于判断
结果建立第一虚拟节点的候选物理节点集合。
理节点集合作为候选物理节点集合。
值的其他物理节点。如果第三虚拟节点已映射至第三物理节点,则物理节点确定单元732获
取第三物理节点集合;其中,第三物理节点集合包括:与第三物理节点之间的距离小于预设
的距离阈值的其他物理节点。物理节点确定单元732将第二物理节点集合和第三物理节点
集合的并集作为候选物理节点集合。
第三物理节点之间的物理链路的实际时延。节点映射处理模块75选取实际时延最小的候选
物理节点作为第一虚拟节点映射的物理节点。
候选物理节点与第三物理节点之间的物理链路的第二时延,将第一时延和第二时延之和作
为实际时延。
确定为第二时延。
理器92耦合到存储器91,处理器92被配置为基于存储器91存储的指令执行实现上述的网络
切片配置方法。
卷。处理器92可以为中央处理器CPU,或专用集成电路ASIC(Application Specific
Integrated Circuit),或者是被配置成实施本公开的网络切片配置方法的一个或多个集
成电路。
到端数据传输时延约束业务的网络切片部署、配置方案;结合虚拟节点位置信息在移动核
心网部署网络切片,在按照数据传输方向依次映射路径上的虚拟节点时,分析了前、后虚拟
节点的映射情况,同时结合物理节点的拓扑信息选择映射目标,考虑了虚拟节点位置信息,
同时使节点与链路协同映射,实现了高效的虚拟网络映射,提高了物理资源的利用效率,提
升运营商的收益,能够提高用户的使用感受。
为了进行说明,本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序,除非以其它方式特别说
明。此外,在一些实施例中,还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序,这些程序包括
用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而,本公开还覆盖存储用于执行根据本公
开的方法的程序的记录介质。
述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理
解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。